Беспроводные фары ESP8266 с RGB-подсветкой (Genesis Coupe): 10 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Хотите добавить в фары многоцветные светодиоды RGB? Для большинства людей безрецептурный набор, вероятно, может поставить галочку в нужных клетках. Из торговых марок вы можете получить проверенную, проверенную систему с определенным уровнем гарантии. Но с чем еще он идет? Дешевый пульт, который легко потерять? Громоздкая проводка? Блокировка экосистемы бренда? Если у вас есть отбивные, читайте дальше, чтобы узнать, как начать создавать собственный комплект светодиодов RGB. Обязательно ознакомьтесь с местными законами, касающимися требований к освещению транспортных средств. Я не беру на себя никаких обязательств или ответственности за ваши действия!

Это руководство начинается с нескольких предположений, поэтому, пожалуйста, рассмотрите эти моменты, прежде чем продолжить:

• быть знакомым с ESP8266 и как его программировать
• уметь разбирать фары автомобиля
• уметь паять, не обжигая себя… R. I. P. кончики моих пальцев
• имейте в виду, что все здесь может отличаться для вашего автомобиля, поэтому отрегулируйте соответственно
• обязательно ознакомьтесь с местными законами, касающимися требований к освещению транспортных средств.

Шаг 1. Плата контроллера фары - соберите расходные материалы

Для двух плат микроконтроллера фар вам необходимо собрать следующие детали:

• 2 платы ESP-01
• 2 макетных платы (отверстия с шагом 2,54 мм / 0,1 дюйма / 100 мил)
• 4 МОП-транзистора для малых сигналов 2N7000 (корпус TO-92)
• 4 выпрямительных диода 1N4001
• 4 конденсатора по 0,1 мкФ
• 2 подтягивающих резистора с открытым стоком - от 2 кОм до 4 кОм
• 2 верхних резистора резисторного делителя - около 8,2 кОм
• 2 нижних резистора резисторного делителя - от 2 кОм до 4 кОм
• 2 модуля понижающего преобразователя - выход настроен на 5 В
• 2 модуля LDO - выход настроен на 3,3 В
• опционально: 2 винтовых клеммных колодки
• опционально: 2 макетных адаптера ESP-01
• опционально: 2 диода для защиты от перенапряжения TVS (~ 18-21 В)
• опционально: 2 конденсатора по 22 мкФ (мин. 25 В)
• опционально: 2 конденсатора по 22 мкФ (минимум 6,3 В)

Источник

Я получил почти все в этом руководстве с eBay (или China Bay, как я его называю). Это потому, что я не беспокоюсь о подделках или низком качестве, когда речь идет о таких вещах, как винтовые клеммы, резисторы, платы или маломощные МОП-транзисторы. Я не довожу их до предела. Однако я потратил хорошие деньги на TVS-диоды и конденсаторы, заказав их через DigiKey. Я сделал это только для того, чтобы гарантировать, что получил именно то, что заказал.

Шаг 2: Плата контроллера - Защита входного питания

Чтобы защитить вашу электронику от обратного напряжения, в игру вступает выпрямительный диод. Я купил диоды 1N4004 в местном магазине электроники. Они рассчитаны только на один ампер макс. Вы можете видеть, что на следующем этапе в моем прототипе я использовал один выпрямительный диод, но на всякий случай я использовал два параллельных на моей последней плате. Для защиты от скачков напряжения мы используем TVS-диоды. Они похожи на стабилитроны, но в отличие от стабилитронов они действительно могут выдержать несколько десятков ампер без труда. Возможно, вам удастся обойтись без использования TVS-диодов, но я не хотел рисковать. Я также использовал конденсатор на входе, но он был нужен только для предотвращения потемнения при каждом включении гало-колец.

Шаг 3: Плата контроллера - блоки питания

После того, как ваша входная мощность проходит через схему защиты, вы хотите начать использовать ее для компонентов на вашей плате. Это обязанность вашего понижающего преобразователя и LDO. Понижающий преобразователь может эффективно понизить напряжение питания 14 В в вашем автомобиле до 4,5 В на выходе. Светодиоды WS2818B и LDO будут подключены к понижающему устройству. LDO дополнительно регулирует напряжение до 3,3 В для использования ESP8266 и входными переключателями.

Примечание. Понижающий уровень установлен на 4,5 В, поскольку цифровой сигнал от MCU на светодиоды составляет всего 3,3 В. Если светодиоды работают при 5,0 В, то иногда светодиоды получают неверные данные и отображается неправильный цвет. Понижение понижающего преобразователя до 4,5 В снижает этот шанс. В качестве альтернативы используйте преобразователь уровня напряжения между MCU и светодиодами.

Шаг 4: Плата контроллера - входные переключатели

Теперь поговорим о входных переключателях. Скажем, мы хотим, чтобы наша плата контроллера определяла, когда мигает указатель поворота и включен ли ближний свет. Нужен какой-то механизм обнаружения наличия питания. Однако у нас есть проблема: сигналы питания в вашем автомобиле имеют слишком высокое напряжение для непосредственного подключения к ESP8266. Существует очень мало микросхем, которые могут взаимодействовать с сигналом 16 В и жить, чтобы рассказать об этом. Из-за этого мы реализуем слой изоляции между линиями питания в фарах и входами ESP8266. Имея всего 3 резистора, конденсатор и малосигнальный МОП-транзистор, мы можем собрать высоковольтный переключатель, который решает наши потребности и имеет возможность защиты от дребезга!

Теория работы здесь заключается в использовании МОП-транзистора в качестве буфера с открытым стоком. Обратитесь к изображению, чтобы узнать, как построить вашу схему. Сигнал IN будет поступать от источника питания +12 В сигнала поворота вашей фары, ближнего или дальнего света. Сигнал OUT поступает на ваш вывод ESP-01. Какой штифт использовать, будет рассмотрено в разделе программного обеспечения.

Шаг 5: Плата контроллера - требуется некоторая сборка

Макет на ваше усмотрение! Это, безусловно, помогло мне набросать макет на листе бумаги, прежде чем размещать компоненты. Это также помогает избежать пайки до тех пор, пока все не будет размещено и завершено. На моей самой первой плате я просто выбросил ее, вместо того, чтобы пытаться перемещать компоненты постфактум.

Обзор предыдущих шагов:

Питание автомобиля => Защита входа => Питание 5 В => Питание 3,3 В => Процессор

Боковая мысль

Я рекомендую приобрести винтовой клеммный блок. Дополнительное удобство бесценно и придает плате более профессиональный вид. Использование адаптера макетной платы ESP-01 также позволяет снимать и заменять ESP-01 в любое время, если он сломается или потребуется перепрограммировать.

Шаг 6. Плата контроллера - программное обеспечение

Ваша среда разработки будет состоять из последней версии Arduino IDE (arduino.cc) и библиотеки NeoPixelBus от Makuna, которую вы можете загрузить с помощью встроенного менеджера библиотек Arduino. Чтобы добавить поддержку ESP8266 в IDE Arduino, следуйте этим инструкциям:

Исходный код моего проекта прилагается

Распиновка ESP-01 следующая:

• GPIO 0 - вход ближнего света
• GPIO 1 - вход сигнала поворота
• GPIO 2 - полоса 2 вывода
• GPIO 3 - выход на угловую планку

Вы можете использовать любой модуль ESP8266 с большим количеством доступных контактов ввода / вывода.

Автоматизация

Демонстрационное программное обеспечение запрограммировано таким образом, чтобы угловая полоса мигала желтым цветом вместе с указателем поворота. Это всего лишь простой пример того, как вы можете вывести эту плату контроллера далеко за пределы набора, отпускаемого без рецепта. После остановки указателя поворота на 1,25 секунды он возвращается в режим постоянного включения / DRL. Он уже запрограммирован на сохранение желтого цвета указателя поворота при сохранении DRL в памяти в качестве последнего цвета, который вы установили. Это означает, что вы можете использовать свой телефон, чтобы установить цвет DRL по умолчанию, сохранив при этом янтарный сигнал поворота.

Обратите внимание на законы об освещении транспортных средств в вашем регионе.

Контроль

В вашей сети ESP8266 должен выглядеть как https://headlight-left.local или https://headlight-right.local. Оттуда вы можете вызвать URL-адрес «https://headlight-left.local/help», чтобы увидеть меню справки и узнать об отправке шестнадцатеричных значений цвета в качестве аргументов в

Шаг 7. Угловая светодиодная лента («Стояночный свет») - компоненты

Вы можете купить эти светодиоды в листах по 100 штук довольно дешево в Интернете. Они поставляются на круглых площадках для печатных плат, которые легко припаять. С помощью жестких проводов вы можете спаять их вместе и сделать самые разные формы. Или со свободными проводами вы можете вшить их в одежду.

Шаг 8: Угловая светодиодная лента («Стояночный свет»)

Это просто: питание, земля и данные следуют в одном направлении. Я использовал по 18 светодиодов с каждой стороны. Длина светодиодной ленты, которую вы можете сделать, программируется и практически не ограничена.

Шаг 9: Установка фары

Снятие фар происходит по-разному для каждого автомобиля. На Genesis Coupe 2013 года невозможно снять фары, не сняв предварительно передний бампер! К счастью, открыть фары просто. Все, что вам нужно сделать, это запечь фары в духовке при температуре от 205 до 215 градусов по Фаренгейту в течение примерно 15 минут. Это сделает уплотнение достаточно слабым, чтобы вы могли развести фары. Обязательно остановитесь на YouTube, чтобы узнать, как записывать видео на эту тему.

Чтобы снова собрать фары, вам просто нужно сложить детали вместе и, при желании, снова их нагреть.

Совет от профессионала: прежде чем ставить фары в духовку, вы должны удалить лампочки, винты и все остальное, что может мешать. Когда из духовки выходят фары, вы хотите, чтобы ваша единственная забота - разобрать ее.